题目内容
8．
如图所示，质量M=2$\sqrt{3}$kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m=$\sqrt{3}$kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，木块与水平杆间的动摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{5}$，取g=10m/s2．求：（1）力F的大小；
（2）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ．
分析 以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ；以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件和摩擦力公式求解力F的大小．
解答 解：设细绳对B的拉力为T，以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1，
由平衡条件可得：
水平方向：Fcos30°=Tcosθ①
竖直方向：Fsin30°+Tsinθ=mg②
以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2所示，
由平衡条件得：
水平方向：Fcos30°=f③
竖直方向：N+Fsin30°=（M+m）g④
滑动摩擦力：$f=μ{F}_{N}^{\;}$⑤
联立①②③④⑤得
$F=10\sqrt{3}N$
θ=30°
答：（1）力F的大小$10\sqrt{3}N$；
（2）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ为30°．
点评 本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究．
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7．
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